應(yīng)用背景

      A公司是我國“一五”時(shí)期興建的156 個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，目前已發(fā)展成為以農(nóng)業(yè)裝備、工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、主機(jī)和零部件制造為主要業(yè)務(wù)的大型綜合性機(jī)械制造企業(yè)集團(tuán)。A公司在其新建的拖拉機(jī)工廠中為了增強(qiáng)工廠的生產(chǎn)管理以及增強(qiáng)綜合市場競爭力，需要一套成熟、可靠的MES 系統(tǒng)來支持生產(chǎn)管理信息化的控制。

客戶需求

      MES系統(tǒng)建設(shè)以實(shí)時(shí)信息為基準(zhǔn)的制造執(zhí)行系統(tǒng)。將制造過程系統(tǒng)化、一體化，包括操作流程標(biāo)準(zhǔn)化、關(guān)鍵點(diǎn)、事件的控制，能夠有效改善工廠現(xiàn)場的操作性能并且在整個(gè)信息化的戰(zhàn)略發(fā)展中發(fā)揮作用，能滿足A公司拖拉機(jī)生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)“精益和數(shù)字化的管理”目標(biāo)。

解決方案

      GE智能平臺(tái)所提供的MES 系統(tǒng)是結(jié)合A公司拖拉機(jī)生產(chǎn)區(qū)的企業(yè)局域網(wǎng)的總體的規(guī)劃要求、生產(chǎn)管理及調(diào)度流程標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)工藝編碼規(guī)則，建立的一個(gè)技術(shù)先進(jìn)適用、運(yùn)行安全可靠的網(wǎng)絡(luò)體系。MES系統(tǒng)通過車體條碼數(shù)據(jù)采集管理，實(shí)現(xiàn)車體的實(shí)時(shí)的流轉(zhuǎn)跟蹤，為保證總裝和分裝線節(jié)拍的一致、了解和調(diào)度車間生產(chǎn)提供了可視化平臺(tái)；通過裝配線邊的觸摸屏動(dòng)態(tài)顯示線上主機(jī)的裝配指示，減少錯(cuò)漏裝現(xiàn)象，提高裝配質(zhì)量；通過對(duì)關(guān)重件的掃描管理，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)生產(chǎn)履歷的及時(shí)和準(zhǔn)確的記錄，為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯以及及時(shí)召回提供支持；通過對(duì)裝配線的啟停記錄和原因統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)際對(duì)兩條主裝配線效率的分析。同時(shí)，由于A公司拖拉機(jī)生產(chǎn)區(qū)是一個(gè)全新的運(yùn)行模式，因此，MES系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的開放性與可擴(kuò)充性的能力，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，能夠具有不斷摸索、持續(xù)改進(jìn)、充實(shí)完善的能力。

1. MES系統(tǒng)架構(gòu)

      根據(jù)功能需求，MES系統(tǒng)架構(gòu)如下，圖中的計(jì)算機(jī)僅僅是功能示意，不代表相應(yīng)的數(shù)量。

 

MES 系統(tǒng)主要包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分：

      軟件系統(tǒng)包括應(yīng)用程序模塊（如接口界面、主數(shù)據(jù)管理、訂單跟蹤和排產(chǎn)、主機(jī)跟蹤和生產(chǎn)監(jiān)控、可追溯、報(bào)表系統(tǒng)，等等）、數(shù)據(jù)庫（關(guān)系性數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫）、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、信息廣播，等等。軟件系統(tǒng)采取三層架構(gòu)，兼顧B/S 和C/S 模式的分布組織。
硬件系統(tǒng)是分布式，分布在各車間的生產(chǎn)現(xiàn)場，主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、PC 終端、條形碼打印機(jī)、票據(jù)打印機(jī)、局域網(wǎng)、條碼槍、LED 顯示屏，等等。
2. MES系統(tǒng)現(xiàn)場信息點(diǎn)分布

      MES系統(tǒng)在車間共設(shè)置了20個(gè)信息點(diǎn)，每個(gè)信息點(diǎn)由工控機(jī)、觸摸一體機(jī)組成。根據(jù)每個(gè)信息點(diǎn)的功能，對(duì)于需要掃描或打印條碼的信息點(diǎn)，還需配置掃描槍和條碼打印機(jī)。

 

3. MES系統(tǒng)功能

3.1. 生產(chǎn)計(jì)劃管理

      生產(chǎn)計(jì)劃管理主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的下達(dá)、修改、分解等功能。MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從SAP系統(tǒng)自動(dòng)下載生產(chǎn)計(jì)劃，并對(duì)計(jì)劃進(jìn)行跟蹤查詢，并能把計(jì)劃執(zhí)行的情況反饋給ERP。

 

3.2. 主機(jī)條碼管理

      每臺(tái)主機(jī)從前后箱上線開始跟蹤，所以在前后箱上線前需要打印出兩個(gè)一致

的主機(jī)條碼用于后續(xù)工位掃描。該條碼貼在隨車卡上進(jìn)行流轉(zhuǎn)。產(chǎn)生規(guī)則：按照排序規(guī)則(計(jì)劃日期、計(jì)劃ID)，依次消耗分裝順序計(jì)劃來生成主機(jī)號(hào)

主機(jī)號(hào)產(chǎn)生1個(gè)，分配數(shù)量增加1
主機(jī)號(hào)產(chǎn)生后，計(jì)劃數(shù)量只能修改為比分配數(shù)量大的數(shù)字。
主機(jī)號(hào)編碼規(guī)則：廠序號(hào)+年份后兩位+5位生產(chǎn)順序編號(hào)
如：31000001（三裝+2010年+00001主機(jī)序號(hào)）,主機(jī)號(hào)產(chǎn)生后，即產(chǎn)生主機(jī)上線預(yù)備隊(duì)列，數(shù)據(jù)保存到分裝線生產(chǎn)表

 

3.3. 生產(chǎn)過程管理

3.3.1主機(jī)跟蹤

 

掃描主機(jī)條碼，確認(rèn)上線功能：

記錄主機(jī)號(hào)、上線時(shí)間、操作工序、操作人到分裝生產(chǎn)表
顯示下一主機(jī)號(hào)，上一主機(jī)號(hào)
顯示上線主機(jī)隊(duì)列
3.3.2關(guān)重件掃描

 

對(duì)指定主機(jī)掃描錄入關(guān)重件信息，數(shù)據(jù)校驗(yàn)，指導(dǎo)安裝

掃描主機(jī)條碼，核對(duì)主機(jī)信息，對(duì)于錯(cuò)誤的主機(jī)條碼進(jìn)行報(bào)錯(cuò)
逐個(gè)掃描關(guān)重件條碼，系統(tǒng)自動(dòng)校驗(yàn)關(guān)重件信息，并將關(guān)重件信息顯示在界面中，包括物料名稱、供應(yīng)商信息、批次號(hào)等

當(dāng)提交掃描結(jié)果時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前主機(jī)型號(hào)、掃描工位進(jìn)行校驗(yàn)，判斷裝配是否正確，對(duì)于不正確的裝配進(jìn)行提示
3.3.3裝配工藝查詢

 

      所有生產(chǎn)工位都顯示裝配工藝卡圖片，裝配工藝卡的數(shù)據(jù)維護(hù)建立查詢和維護(hù)界面。對(duì)單個(gè)工藝卡數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)操作，具體包括新增工藝卡，修改工藝卡和刪除。

      新增工藝卡，在界面右側(cè)的“裝配工藝卡維護(hù)”中填寫相關(guān)信息，選擇圖片點(diǎn)擊添加按鈕。
修改、刪除工藝卡，在界面上方選擇條件，查處對(duì)應(yīng)工藝卡，修改右側(cè)信息數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊保存，或者直接點(diǎn)擊刪除
3.3.4主機(jī)合格證管理

      每臺(tái)主機(jī)下線檢查合格后，需要打印合格證。合格證打印位于質(zhì)檢線后，當(dāng)主機(jī)到達(dá)該工位后，操作人員通過選擇主機(jī)號(hào)碼，確認(rèn)后系統(tǒng)自動(dòng)打印出該主機(jī)的合格證和主機(jī)條碼。

 

3.4. 生產(chǎn)停線管理

      MES系統(tǒng)首先是建立設(shè)備故障原因樹，系統(tǒng)可以根據(jù)特定設(shè)備建立所有可能的設(shè)備故障原因庫以及可采取的修復(fù)措施等專家信息，此專家信息庫將

可以結(jié)合實(shí)時(shí)設(shè)備故障分析功能共同對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析和報(bào)告。

      MES系統(tǒng)將所有停線原因進(jìn)行歸納總結(jié)，可以按照區(qū)域或者種類分成最多4層結(jié)構(gòu)。這種方式既方便與管理，錄入，也方便與以后的歸納，分析和總結(jié)，找出問題的關(guān)鍵和改進(jìn)工作的依據(jù)。最底層的每個(gè)原因?qū)?yīng)一個(gè)停線Tag點(diǎn)。由Tag點(diǎn)觸發(fā)，報(bào)告生產(chǎn)停線；生產(chǎn)恢復(fù)后該Tag點(diǎn)再次觸發(fā)，報(bào)告生產(chǎn)恢復(fù)運(yùn)行。Tag點(diǎn)信號(hào)由現(xiàn)場控制系統(tǒng)提供。畫面中將包括對(duì)每一次停機(jī)的開始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間，本次停機(jī)前正常運(yùn)行的時(shí)間長度，本次停機(jī)持續(xù)的時(shí)間長度，停機(jī)事件發(fā)生的生產(chǎn)工段或生產(chǎn)設(shè)備單元，停機(jī)發(fā)生的原因。

3.5. 生產(chǎn)信息發(fā)布

      LED顯示MES系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和用戶定義消息。生產(chǎn)信息包括指定的生產(chǎn)匯總信息、計(jì)劃產(chǎn)量信息，實(shí)際產(chǎn)量信息。用戶定義消息，提供用戶輸入的歡迎消息。LED信息格式：

 

LED信息來源：MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)或用戶輸入。

3.6. 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表

      報(bào)表作為生產(chǎn)管理及統(tǒng)計(jì)分析最重要的工具，采用信息門戶的方式進(jìn)行管理和信息發(fā)布。系統(tǒng)提供B/S 架構(gòu)數(shù)據(jù)查詢與分析，如質(zhì)量報(bào)表、停線報(bào)表、主機(jī)順序等。用戶可以靈活進(jìn)行配置。具體功能如下，

      報(bào)表采用B/S 結(jié)構(gòu)，提供功能強(qiáng)大的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息顯示。
生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表信息門戶主要包括生產(chǎn)過程信息，生產(chǎn)報(bào)表和分析，生產(chǎn)效率的管理和分析，生產(chǎn)計(jì)劃及執(zhí)行情況的查詢和分析等。
計(jì)劃報(bào)表

      查詢計(jì)劃開始時(shí)間在指定時(shí)間段內(nèi)的記錄，內(nèi)容包括：訂單號(hào)、物料號(hào)、物料描述、訂單數(shù)量、完成數(shù)量、差額、計(jì)劃開始日期、計(jì)劃結(jié)束日期、實(shí)際開始時(shí)間、實(shí)際結(jié)束時(shí)間。

 

實(shí)施結(jié)果

      本MES系統(tǒng)于2010年10月在A公司新建的拖拉機(jī)工廠上線，運(yùn)行至今符合生產(chǎn)、作業(yè)等一系列內(nèi)容的管理要求。A公司將于近期開始二期項(xiàng)目的建設(shè)，并考慮將來在其它的公司內(nèi)部工廠內(nèi)復(fù)制應(yīng)用。